Kết quả xây dựng mô hình sản xuất giống khoai lang G2 sạch bệnh từ nguồn nuôi cấy mô giai đoạn 2016 - 2018

86 Tạp chí Khoa học Công nghệ Nông nghiệp Việt Nam - Số 7(104)/2019 Production testing of promising turmeric varieties Le Kha Tuong Abstract Currently the turmeric production in Vietnam is still mainly applied by using traditional varieties and farming techniques associated with low productivity and economic efficiency. Therefore, selection of new varieties with high productivity and good quality plays an important role in improving of economic efficiency. On that basis, two promising turmeric varieties, N8 and N9 were tested for production in different ecological regions. The research results showed that these varieties were able to grow well. Plant height, leaf area index, and root size, heat and drought tolerance, resistant ability to leaf hopper, mealy bugs and rot diseases were higher than that of the control varieties. The weight of tubers of these varieties in different ecological regions varied from 788.9 to 1291.7 g /clump and the theoretical yield was from 39.4 to 64.5 tons/ha, the actual yield was 29.0 - 48.2 tons/ha. Among studied promising varieties, N8 and N9 were higher than the control varieties in terms of root weight, theoretical yield and actual yield. The results of biochemical analysis showed that N8 variety had outstanding curcumin content in tested varieties; the highest was recorded in Thanh Hoa with 6.5%, followed by Bac Giang with 6.4% and the lowest in Hung Yen with 6.0%. Keywords: Turmeric varieties, N8, N9, superior, productivity and quality Ngày nhận bài: 20/4/2019 Ngày phản biện: 25/4/2019 Người phản biện: PGS.TS. Ninh Thị Phíp Ngày duyệt đăng: 15/5/2019 KẾT QUẢ XÂY DỰNG MÔ HÌNH SẢN XUẤT GIỐNG KHOAI LANG G2 SẠCH BỆNH TỪ NGUỒN NUÔI CẤY MÔ GIAI ĐOẠN 2016 - 2018 Phạm Văn Linh1, Trịnh Đức Toàn1, Trần Đình Hợp1, Trần Thị Quỳnh Nga1, Lương Thị Ngọc Tú1, Giáp Thị Luân1, Nguyễn Thị Thơm1 TÓM TẮT Năm 2016 - 2018, Viện Khoa học Kỹ thuật Nông nghiệp Bắc Trung Bộ đã tiến hành triển khai mô hình sản xuất dây giống khoai lang từ nguồn giống nuôi cấy mô thuộc dự án “Sản xuất giống khoai lang giai đoạn 2016 - 2020” tại một số xã thuộc tỉnh Thanh Hóa, Nghệ An và Hà Tĩnh với 2 giống chủ lực của địa phương được lựa chọn là giống khoai lang Hoàng Long và Chiêm Dâu. Kết quả của sản xuất mô hình cho thấy các giống khoai lang có nguồn gốc nuôi cấy mô phát triển rất tốt, không bị nhiễm virut, mức độ sâu bệnh nhẹ, thấp hơn nhiều so với sản xuất đại trà tại địa phương. Năng suất dây giống thu được từ mô hình cao hơn so với sản xuất đại trà từ 8,20% - 13,92%. Dây giống được các đơn vị trong và ngoài tỉnh đánh giá cao, chọn mua làm nguồn giống cho canh tác vụ tiếp theo, góp phần tăng thu nhập cho người dân trồng khoai trong mô hình. Từ khoá: Giống khoai lang Hoàng Long, Chiêm Dâu, cây sạch bệnh, nuôi cấy mô, nhân giống 1 Viện Khoa học Kỹ thuật Nông nghiệp Bắc Trung Bộ I. ĐẶT VẤN ĐỀ Khoai lang (Ipomoea batatas L.) là cây trồng chủ lực được xếp hạng thứ 7 trong sản xuất cây lương thực toàn cầu và là cây trồng lấy củ quan trọng thứ 3 sau khoai tây và sắn. Khoai lang được nhân giống chủ yếu từ dây hoặc củ. Do đó, các bệnh do virus có thể là một hạn chế chính, làm giảm năng suất rõ rệt, thường là hơn 50% (Loebenstein, 2015). Theo Niên giám Thống kê Nhà nước công bố, khoai lang được trồng phổ biến ở cả 7 vùng sinh thái trên cả nước; diện tích trồng khoai lang 1,6 nghìn ha; năng suất trung bình đạt 8,44 tấn/ha; sản lượng đạt 1,35 triệu tấn, tăng 81,9 nghìn tấn (Tổng cục Thống kê, 2017). Một vấn đề quan trọng hiện nay là giải pháp để nâng cao năng suất khoai lang. Ngoài việc tuyển chọn giống có năng suất cao, chất lượng tốt thì vấn đề cung cấp nguồn dây giống khỏe và sạch bệnh là rất quan trọng. Sự ra đời của kỹ thuật nuôi cấy mô và tế bào thực vật từ thế kỷ 20 đã mở ra cuộc cách mạng mới trong công tác tạo giống và nhân giống. Các kỹ thuật nuôi cấy mô được sử dụng rộng rãi trong tái sinh và biến đổi cây trồng. Nhân giống sinh dưỡng in vitro của cây trồng hoặc vi nhân giống là một công cụ quan trọng để phục hồi, bảo tồn tế bào thực vật. Nó cũng có hiệu quả trong việc duy trì cây sạch bệnh và ổn định di truyền (Onwubiko1 et al., 2015). 87 Tạp chí Khoa học Công nghệ Nông nghiệp Việt Nam - Số 7(104)/2019 Hoàng Long và Chiêm Dâu là hai giống khoai lang đang được trồng chủ yếu ở Việt Nam. Hoàng Long được chọn lọc từ một giống nhập nội của Trung Quốc với đặc điểm: Thân dài, đốt dài trung bình, dạng lá hình tim. Chiêm Dâu là giống khoai lang địa phương (Tĩnh Gia - Thanh Hoá) với đặc điểm: Chiều dài dây trung bình, thân lá màu xanh, ngọn xanh nhạt, lá hình tim (Mai Thạch Hoành, Nguyễn Công Vinh, 2006). Hiện nay, việc duy trì giống từ vụ này sang vụ khác, năm này qua năm khác đã dẫn đến việc giống bị thoái hóa, nhiễm bệnh virus làm giảm sút cả về năng suất và chất lượng. Giống khoai lang được phục tráng hàng năm sẽ cho năng suất cao và ổn định. Nội dung “Xây dựng mô hình sản xuất giống khoai lang G2 sạch bệnh từ nguồn giống nuôi cấy mô” thuộc dự án “Sản xuất giống khoai lang giai đoạn 2016 - 2020” được tiến hành triển khai trong các năm 2016 - 2018 tại xã Thiệu Giao - huyện Thiệu Hóa - tỉnh Thanh Hóa, xã Nghi Long và xã Nghi Trung - huyện Nghi Lộc - tỉnh Nghệ An, xã Xuân Viên và xã Xuân Hải - huyện Nghi Xuân - tỉnh Hà Tĩnh nhằm tạo ra nguồn dây giống sạch bệnh cung cấp cho sản xuất khoai lang là cần thiết, có tính thời sự và nâng cao thu nhập cho người dân ở các địa phương vùng Bắc Trung Bộ. II. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Vật liệu nghiên cứu Giống khoai lang: Hoàng Long và Chiêm Dâu. 2.2. Phư ơng pháp nghiên cứu - Tiến hành lựa chọn điểm và các hộ dân đáp ứng được các tiêu chí để xây dựng mô hình và đạt mục tiêu của Dự án. - Ứng dụng quy trình công nghệ “Nhân giống khoai lang ngoài đồng ruộng G1, G2” của Viện Khoa học Kỹ thuật Nông nghiệp Bắc Trung Bộ. - Các chỉ tiêu theo dõi và đánh giá: Theo Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia: QCVN 01-60:2011/ BNNPTNT về khảo nghiệm giá trị canh tác và sử dụng của giống khoai lang (Bộ Nông nghiệp và PTNT, 2011). 2.3. Thời gian, địa điểm và quy mô thực hiện - Vụ Đông năm 2016 triển khai 9 ha tại 2 tỉnh Thanh Hóa và Nghệ An, trong đó: Xã Thiệu Giao, Thiệu Hóa, Thanh Hóa: 5 ha; xã Nghi Long, Nghi Lộc, Nghệ An: 4 ha. - Vụ Đông 2017 triển khai 10 ha tại Hà Tĩnh, trong đó: Xã Xuân Viên - Nghi Xuân - Hà Tĩnh: 7 ha; xã Xuân Hải - Nghi Xuân - Hà Tĩnh: 3 ha. - Vụ Đông 2018 triển khai 8 ha tại 2 tỉnh Nghệ An và Hà Tĩnh, trong đó: Xã Nghi Trung - Nghi Lộc - Nghệ An: 2 ha; xã Xuân Viên - Nghi Xuân - Hà Tĩnh: 6 ha. III. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1. Kết quả xây dựng mô hình “Sản xuất dây giống khoai lang G2 sạch bệnh (giống Hoàng Long) từ nguồn giống nuôi cấy mô” năm 2016 3.1.1. Đánh giá về tình hình nhiễm sâu bệnh hại của các giống khoai lang trong mô hình Mô hình được triển khai trong vụ Đông 2016 tại xã Thiệu Giao, huyện Thiệu Hóa, tỉnh Thanh Hóa và xã Nghi Long, huyện Nghi Lộc, tỉnh Nghệ An. Kết quả số liệu bảng 1 cho thấy: Giống khoai lang Hoàng Long triển khai trong mô hình bị sâu hại ở mức độ nhẹ (1 - 3%) và hoàn toàn không bị bệnh hại, trong khi giống Hoàng Long ở đối chứng bị sâu hại cao hơn hẳn (1 - 9%) và đều bị xoăn lá (1 - 3%). Bảng 1. Mức độ nhiễm sâu bệnh hại của khoai lang trong mô hình so với sản xuất đại trà (đ/c) vụ Đông 2016 tại 2 tỉnh Thanh Hóa và Nghệ An Chỉ tiêu Địa điểm/Giống Sâu hại (%) Bệnh hại (%) Sâu xám Sâu xanh Rệp Bệnh ghẻ Xoăn lá Thanh Hóa Hoàng Long (m/h) 3 3 1 0 0 Hoàng Long (đ/c) 6 5 1 0 1 Nghệ An Hoàng Long (m/h) 3 3 0 0 0 Hoàng Long (đ/c) 9 7 3 0 3 Ghi chú: Bảng 1 - bảng 6: m/h: mô hình; đ/c: đối chứng. 3.1.2. Đánh giá về năng suất của các giống khoai lang trong mô hình Kết quả số liệu bảng 2 cho thấy các chỉ tiêu về số hom giống/cây, khối lượng hom giống/cây của giống Hoàng Long trồng trong mô hình đều cao hơn đối chứng do đó năng suất thực thu của mô hình cao hơn hẳn so với đối chứng ở cùng điểm trồng với tỷ lệ tăng so với đối chứng ở điểm Thanh Hóa là 8,20% và điểm Nghệ An là 13,31%. Mặt khác, mô hình sản 88 Tạp chí Khoa học Công nghệ Nông nghiệp Việt Nam - Số 7(104)/2019 xuất dây giống khoai lang sạch còn bán được một lượng lớn dây giống cho các đơn vị trong và ngoài địa bàn để phục vụ cho canh tác vụ Xuân 2017 lên đến 71,5 tấn dây, cung cấp cho diện tích trồng 59 ha, góp phần mang lại thu nhập cho bà con nông dân triển khai mô hình. Trong khi các hộ dân trồng đối chứng thì lượng dây giống sản xuất ra chủ yếu được sử dụng để tự cung cấp cho sản xuất vụ xuân của hộ và phần dư thừa được sử dụng trong chăn nuôi nên hiệu quả kinh tế không cao. Bảng 2. Các yếu tố cấu thành năng suất, năng suất và tình hình bán dây giống cho vụ Xuân của khoai lang trong mô hình so với sản xuất đại trà (đ/c) vụ Đông 2016 tại 2 tỉnh Thanh Hóa và Nghệ An Chỉ tiêu Địa điểm/Giống Số hom giống/ cây (hom) KL hom giống/ cây (g) NSTT (tấn/ha) Tăng so với đ/c (%) KL dây giống đã bán (tấn) Quy mô triển khai vụ Xuân 2017 (ha) Thanh Hóa Hoàng Long (m/h) 13,40 356,67 10,03 8,20 39,50 33,00 Hoàng Long (đ/c) 13,02 341,33 9,27 Nghệ An Hoàng Long (m/h) 16,37 436,67 12,43 13,31 32,00 26,00 Hoàng Long (đ/c) 14,44 402,67 10,97 Tổng cộng 71,50 59,00 3.2. Kết quả xây dựng mô hình “Sản xuất dây giống khoai lang G2 sạch bệnh (giống Hoàng Long và Chiêm Dâu) từ nguồn giống nuôi cấy mô” năm 2017 3.2.1. Đánh giá về tình hình nhiễm sâu bệnh hại của các giống khoai lang trong mô hình Mô hình được triển khai trong vụ Đông 2017, tại 2 xã Xuân Viên và Xuân Hải, huyện Nghi Xuân, tỉnh Hà Tĩnh. Kết quả cho thấy: Các giống khoai trồng trong mô hình mức độ nhiễm sâu hại ở mức nhẹ (1 - 3%) và không bị rệp cũng như bênh hại. Trong khi ở cùng giống đối chứng tại cùng điểm trồng thì mức độ nhiễm sâu hại cao hơn hẳn (2 - 5%), điểm trồng ở Xuân Hải có bị rệp và ở cả Xuân Viên và Xuân Hải đều bị nhiễm bệnh xoăn lá ở mức độ nhẹ (1%) (Bảng 3). Bảng 3. Mức độ nhiễm sâu bệnh hại của các giống khoai lang trong mô hình so với sản xuất đại trà (đ/c) vụ Đông 2017 tại 2 xã Xuân Viên và Xuân Hải - huyện Nghi Xuân -Tỉnh Hà Tĩnh Chỉ tiêu Địa điểm/Giống Sâu hại (%) Bệnh hại (%) Sâu xám Sâu xanh Rệp Bệnh ghẻ Xoăn lá Xuân Viên Hoàng Long (m/h) 1 1 0 0 0 Hoàng Long (đ/c) 5 2 0 0 1 Xuân Viên Chiêm Dâu (m/h) 1 1 0 0 0 Chiêm Dâu (đ/c) 3 2 1 0 1 Xuân Hải Hoàng Long (m/h) 1 3 0 0 0 Hoàng Long (đ/c) 3 3 1 0 1 3.2.2. Đánh giá về năng suất và hiệu quả kinh tế của các giống khoai lang trong mô hình Kết quả số liệu bảng 4 cho thấy các chỉ tiêu về số hom giống/cây, khối lượng hom giống/cây, năng suất thực thu của giống Hoàng Long và Chiêm Dâu trồng trong mô hình ở cả 2 điểm trồng đều cao hơn đối chứng, năng suất thực thu có tỷ lệ tăng so với đối chứng cao nhất ở điểm trồng Xuân Viên của giống Hoàng Long với mức tăng là 12,69% và thấp nhất ở điểm trồng Xuân Hải với mức tăng là 9,56%. Khối lượng dây giống bán được của cả 2 giống ở 2 địa điểm là 79,52 tấn, cung cấp cho 66 ha diện tích trồng vụ Xuân 2018. 89 Tạp chí Khoa học Công nghệ Nông nghiệp Việt Nam - Số 7(104)/2019 Bảng 4. Các yếu tố cấu thành năng suất, năng suất và tình hình bán dây giống cho vụ Xuân của khoai lang trong mô hình so với sản xuất đại trà (đ/c) vụ Đông 2017 tại 2 xã Xuân Viên và Xuân Hải - huyện Nghi Xuân -Tỉnh Hà Tĩnh Chỉ tiêu Địa điểm/Giống Số hom giống/ cây (hom) KL hom giống/ cây (g) NSTT (tấn/ha) Tăng so với đ/c (%) KL dây giống đã bán (tấn) Quy mô triển khai vụ Xuân 2018 (ha) Xuân Viên Hoàng Long (m/h) 12,40 403,33 11,90 12,69 15,90 13,00 Hoàng Long (đ/c) 12,01 387,67 10,56 Xuân Viên Chiêm Dâu (m/h) 13,67 433,33 12,50 10,23 39,76 33,00 Chiêm Dâu (đ/c) 12,53 407,67 11,34 Xuân Hải Hoàng Long (m/h) 12,50 410,00 12,03 9,56 23,86 20,00 Hoàng Long (đ/c) 11,56 372,33 10,98 Tổng cộng 79,52 66,00 3.3. Kết quả xây dựng mô hình “Sản xuất dây giống khoai lang G2 sạch bệnh (giống Hoàng Long và Chiêm Dâu) từ nguồn giống nuôi cấy mô”, năm 2018 3.3.1. Đánh giá về tình hình nhiễm sâu bệnh hại của các giống khoai lang trong mô hình Mô hình được triển khai trong vụ Đông 2018, tại xã Nghi Trung, huyện Nghi Lộc, tỉnh Nghệ An và xã Xuân Viên, huyện Nghi Xuân, tỉnh Hà Tĩnh. Qua kết quả bảng 5 cho thấy: Cả 2 giống Hoàng Long và Chiêm Dâu ở mô hình đều bị sâu hại ở mức độ nhẹ (1 - 2,1%) và không bị rệp, bệnh hại. Trong khi ở đối chứng mức độ sâu hại cao hơn hẳn (1 - 6%) và đều bị nhiễm bệnh xoăn lá ở mức độ nhẹ (2 - 3%) (Bảng 5). 3.3.2. Đánh giá về năng suất và hiệu quả kinh tế của các giống khoai lang trong mô hình Kết quả số liệu bảng 6 cho thấy các chỉ tiêu về số hom giống/cây, khối lượng hom giống/cây, năng suất thực thu của giống Hoàng Long và Chiêm Dâu trồng trong mô hình ở cả 2 điểm trồng đều cao hơn đối chứng, năng suất thực thu có tỷ lệ tăng so với đối chứng của giống Hoàng Long ở điểm trồng Nghệ An là 13,92%, của giống Chiêm Dâu ở điểm trồng Hà Tĩnh là 13,76%. Khối lượng dây giống bán được của cả 2 giống ở 2 địa điểm là 63,72 tấn, cung cấp cho 53,2 ha diện tích trồng vụ Xuân 2019 (Bảng 6). Bảng 5. Mức độ nhiễm sâu bệnh hại của các giống khoai lang trong mô hình so với sản xuất đại trà (đ/c) vụ Đông 2016 tại 2 tỉnh Nghệ An và Hà Tĩnh Chỉ tiêu Địa điểm/Giống Sâu hại (%) Bệnh hại (%) Sâu xám Sâu xanh Rệp Bệnh ghẻ Xoăn lá Nghệ An Hoàng Long (m/h) 1,0 1,2 0 0 0 Hoàng Long (đ/c) 6,0 5,0 2 0 2 Hà Tĩnh Chiêm Dâu (m/h) 1,5 2,1 0 0 0 Chiêm Dâu (đ/c) 5,0 5,0 1 0 3 Bảng 6. Các yếu tố cấu thành năng suất, năng suất và tình hình bán dây giống cho vụ Xuân của các giống khoai lang trong mô hình so với sản xuất đại trà (đ/c) vụ Đông 2018 tại 2 tỉnh Nghệ An và Hà Tĩnh Chỉ tiêu Địa điểm/Giống Số hom giống/ cây (hom) KL hom giống/ cây (g) NSTT (tấn/ha) Tăng so với đ/c (%) KL dây giống đã bán (tấn) Quy mô triển khai vụ Xuân 2019 Nghệ An Hoàng Long (m/h) 12,23 423,40 12,77 13,92 16,00 13,20 Hoàng Long (đ/c) 11,42 387,67 11,21 Hà Tĩnh Chiêm Dâu (m/h) 13,90 440,00 12,90 13,76 47,72 40,00 Chiêm Dâu (đ/c) 13,16 393,67 11,34 Tổng cộng 63,72 53,20 90 Tạp chí Khoa học Công nghệ Nông nghiệp Việt Nam - Số 7(104)/2019 IV. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 4.1. Kết luận Kết quả triển khai mô hình sản xuất dây giống sạch bệnh từ năm 2016 - 2018 đều cho thấy mức độ chống chịu sâu hại của các giống triển khai trong mô hình đều cao hơn so với đối chứng và hoàn toàn không bị nhiễm bệnh hại. Điều này cho thấy mức độ sạch bệnh của dây giống cấp cho vụ Xuân qua các năm là rất cao. Các giống khoai lang (Hoàng Long, Chiêm Dâu) được trồng trong mô hình đều cho năng suất dây giống cao hơn hẳn so với đối chứng (8,20% - 13,92%). Dây giống khoai lang được sản xuất ra trong mô hình đảm bảo chất lượng của dây giống và sạch bệnh, được chuyển giao cho các địa phương trong và ngoài vùng để triển khai sản xuất vụ xuân, đem lại hiệu quả kinh tế cao cho người dân. 4.2. Đề nghị Tiếp tục mở rộng diện tích trồng khoai lang từ nguồn giống nuôi cấy mô sạch bệnh ở tỉnh trọng điểm sản xuất khoai lang vùng Bắc Trung Bộ. Cần có các cơ chế, chính sách hỗ trợ, khuyến khích người dân áp dụng tiến bộ kỹ thuật mới vào sản xuất khoai lang nhằm nâng cao năng suất và hiệu quả kinh tế trên đơn vị diện tích vùng Bắc Trung Bộ. LỜI CẢM ƠN Xin chân thành cảm ơn Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam, Viện Khoa học Kỹ thuật Nông nghiệp Bắc Trung Bộ đã tạo điều kiện cho nhóm tác giả triển khai mô hình sản xuất khoai lang sạch bệnh. TÀI LIỆU THAM KHẢO Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, 2011. QCVN 01-60:2011/BNNPTNT. Quy chuẩn Kỹ thuật Quốc gia về Khảo nghiệm giá trị canh tác và sử dụng của giống khoai lang. Mai Thạch Hoành, Nguyễn Công Vinh, 2006. Giống và kỹ thuật thâm canh cây có củ. NXB Nông nghiệp. Tổng cục Thống kê, 2017. Địa chỉ: https://www.gso.gov. vn/default.aspx?tabid=621&ItemID=18668; truy cập ngày 27/5/2019. Loebenstein, G., 2015. Control of Sweet Potato Virus Diseases. Advances in virus research, 91: 33-45. Onwubiko N. C. , C. I. I. and M. U. M., 2015. In vitro regeneration of sweet potato (Ipomea batatas L.) Lam) from Node explants. Orig. Res. Artic., 87-92 . doi:DOI: 10.9734/AJEA/2015/11504. Establishment of production models for disease free - sweet potato variety G2 by using tissue culture plants in the period of 2016 - 2018 Pham Van Linh, Trinh Duc Toan, Tran Dinh Hop , Tran Thi Quynh Nga, Luong Thi Ngoc Tu, Giap Thi Luan, Nguyen Thi Thom Abstract The production models for sweet potato varieties Hoang Long and Chiem Dau by using tissue culture plants was carried out by the Agricultural Science Institute of Northern Central Viet Nam during the period of 2016-2018 under the project “Production of sweet potato varieties in the 2016 - 2020 period ” in Thanh Hoa, Nghe An and Ha Tinh provinces. The results of model production showed that sweet potato varieties from tissue culture developed very well and were not infected by viruses; the level of diseases was much lower than that of local varieties. The vines yield obtained from the model was higher than mass production by 8.20% - 13.92%. The vines were highly appreciated by the Departments of Agriculture and Rural Development of inside and outside the provinces and the vines sources were chosen for the next crop season, contributing to increase incomes for farmers. Keywords: Sweet potato, Hoang Long, Chiem Dau, multiplication, disease-free plants, tissue culture Ngày nhận bài: 19/6/2019 Ngày phản biện: 4/7/2019 Người phản biện: TS. Nguyễn Thế Yên Ngày duyệt đăng: 11/7/2019